一种燃气-蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统技术方案

本实用新型专利技术涉及燃气发电技术领域，公开了一种燃气

【技术实现步骤摘要】
一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统


[0001]本技术涉及燃气发电
，特别是涉及一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统。

技术介绍

[0002]由于燃气轮机具有效率高、造价低、环境友好、占地少、调控灵活等优点，故燃气
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蒸汽联合循环发电机组机组或者以燃气轮机为主机的多联产工程已经成为世界各国为实现节能减排而积极发展的发电技术。
[0003]以燃气轮机和蒸汽轮机为主机的发电机组，是在燃气轮机中通过燃烧一定参数的气体燃料，产生的烟气做功发电，其排烟将剩余的热量带入余热锅炉内加热介质水变为蒸汽，高参数蒸汽进入蒸汽轮机，同时蒸汽轮机配置凝汽器，通过冷却水冷却蒸汽轮机的排汽形成负压，使得蒸汽轮机能做功发电或者供热。
[0004]气体燃料调压加热系统是燃气轮机技术的主要工艺系统，包括调压和加热两部分。外管网中的燃料气体输送压力往往较高以满足大面积长距离用户的需要，此时需要调节燃料压力满足燃气轮机的进气压力要求才能使其正常安全运行。气体燃料在降压过程中由于焦耳
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汤姆孙效应，温度也随着压力的降低而下降，为了满足燃气轮机高效安全运行的进气温度(一般为10～50℃)，也为了防止气体燃料结冰出现堵塞(冰堵)，因此需要先对燃料进行加热，以保障机组的安全正常投运。
[0005]传统的燃料加热方采用的是电加热方式或水浴炉方式，电加热方式是通过在燃料管道上缠绕发热电阻丝，或者使燃料通过电加热器进行加热，这种方式需要消耗较多的电能，使机组厂用电增加，降低供电效率；水浴炉方式是中间抽取部分燃料加热介质水，通过高温水汽再加热供应燃气轮机的气体燃料，这种方式直接消耗了额外的燃料，增加发电成本。

技术实现思路

[0006]本技术要解决的技术问题是提供一种利用生产过程中的余热对燃料进行加热，能节省用电或燃料，提高整个机组的发电效率的燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统。
[0007]为了实现上述目的，本技术提供了一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统，包括换热器、燃气轮机组、余热锅炉、蒸汽轮机组和凝汽器，所述换热器设有第一进气口、第一出气口、第一进水口和第一出水口，所述余热锅炉设有第二进气口、第二出气口、第二进水口和第二出水口，所述凝汽器设有第三进水口，所述第一进气口用于接入燃料气，所述第一出气口与所述燃气轮机组的燃料入口连接，所述燃气轮机组的烟气出口与所述第二进气口连接，所述第二出气口与所述蒸汽轮机组的蒸汽入口连接，所述蒸汽轮机组的蒸汽出口与所述凝汽器的蒸汽入口连接，所述凝汽器的冷凝水出口与所述第二进水口连接，所述第二出水口与所述第一进水口连接，所述第一出水口与所述第三进水口通过连接
管道连接。
[0008]作为本技术的优选方案，所述连接管道设有控制阀。
[0009]作为本技术的优选方案，所述连接管道设有水封弯管。
[0010]作为本技术的优选方案，还包括凝结水泵，所述凝汽器的冷凝水出口与所述凝结水泵的输入端连接，所述凝结水泵的输出端与所述第二进水口连接。
[0011]本技术实施例一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统，与现有技术相比，其有益效果在于：利用余热锅炉中产生热水加热燃料气，实现余热的利用，不需要消耗额外的能源，做到能源的梯级利用，减少电厂的运行成本，提高经济效益；利用余热锅炉热水供水和凝汽器的压力差，实现换热器内的热水输送至凝汽器内，无需额外设置升压泵；如果燃料气发生泄漏进入热水中，将跟随热水回到凝汽器中，凝汽器工作温度仅为30～60℃，而且凝汽器设有抽真空装置，燃料气若进入凝汽器，将作为一种不凝结气体被抽真空装置抽出排往大气，因此不存在爆炸风险。
附图说明
[0012]图1是本技术的结构示意图；
[0013]图中，1、换热器；11、第一进气口；12、第一出气口；13、第一进水口；14、第一出水口；2、燃气轮机组；3、余热锅炉；31、第二进气口；32、第二出气口；33、第二进水口；34、第二出水口；4、蒸汽轮机组；5、凝汽器；51、第三进水口；6、连接管道；61、控制阀；62、水封弯管；7、凝结水泵。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。
[0015]如图1所示，本技术实施例优选实施例的一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统，包括换热器1、燃气轮机组2、余热锅炉3、蒸汽轮机组4和凝汽器5，换热器1设有第一进气口11、第一出气口12、第一进水口13和第一出水口14，余热锅炉3设有第二进气口31、第二出气口32、第二进水口33和第二出水口34，凝汽器5设有第三进水口51，第一进气口11用于接入燃料气，第一出气口12与燃气轮机组2的燃料入口连接，燃气轮机组2的烟气出口与第二进气口31连接，第二出气口32与蒸汽轮机组4的蒸汽入口连接，蒸汽轮机组4的蒸汽出口与凝汽器5的蒸汽入口连接，凝汽器5的冷凝水出口与第二进水口33连接，第二出水口34与第一进水口13连接，第一出水口14与第三进水口51通过连接管道6连接。
[0016]本技术的工作原理为：燃料气通过第一进气口11进入换热器1内，经由换热器1内的热水加热后通过第一出气口12进入燃气轮机组2内燃烧，燃烧产生的高温烟气推动燃气轮机组2工作后通过第二进气口31进入余热锅炉3，高温烟气对余热锅炉3内的凝结水进行加热产生蒸汽，蒸汽通过第二出气口32进入蒸汽轮机组4内，蒸汽推动蒸汽轮机组4工作后排放至凝汽器5内，蒸汽在凝气内冷却凝结成冷凝水，最后冷凝水输送至余热锅炉3内，补充余热锅炉3内的凝结水，上述过程充分利用了燃料气燃烧时产生的能量。
[0017]此外余热锅炉3内被高温烟气加热的凝结水通过第一进水口13进入换热器1内，作为对进入换热器1内的燃料气进行加热的热水，热水加热燃料气后通过连接管道6进行凝汽
器5内，最后输送回余热锅炉3，实现余热锅炉3、换热器1和凝汽器5的水循环，充分利用燃料气燃烧时的余热，无需另外使用能源对燃料气进行加热，有效节省用电或燃料，提高整个机组的发电效率，由于凝汽器5工作时其内部为负压，而换热器1内为正压，因此在压差的作用下，连接管道6内的水输送至凝汽器5内，无需设置增压水泵，另外换热器1的热水先输送至凝汽器5再输送回余热锅炉3，如果燃料气发生泄漏进入加热水中，将跟随加热水回到凝汽器5中，凝汽器5工作温度仅为30～60℃，而且凝汽器5设有抽真空装置，燃料气若进入凝汽器5，将作为一种不凝结气体被抽真空装置抽出排往大气，因此不存在爆炸风险，如若热水直接输送回余热锅炉3，由于余热锅炉3温度较高，因此如果燃料气发生泄漏，则存在爆炸的风险。
[0018]示例性的，连接管道6设有控制阀61，控制调节换热器1内的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气
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蒸汽联合循环发电机组的余热利用系统，其特征在于：包括换热器、燃气轮机组、余热锅炉、蒸汽轮机组和凝汽器，所述换热器设有第一进气口、第一出气口、第一进水口和第一出水口，所述余热锅炉设有第二进气口、第二出气口、第二进水口和第二出水口，所述凝汽器设有第三进水口，所述第一进气口用于接入燃料气，所述第一出气口与所述燃气轮机组的燃料入口连接，所述燃气轮机组的烟气出口与所述第二进气口连接，所述第二出气口与所述蒸汽轮机组的蒸汽入口连接，所述蒸汽轮机组的蒸汽出口与所述凝汽器的蒸汽入口连接，所述凝汽器的冷凝水出口与所述第二进水口连接，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁展鹏，杜东明，邓宏伟，施海云，张怀强，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：